Jak dobrać wielkość zaworu trójdrożnego w zależności od jego funkcji w instalacji c.o.?

2021-06-01 1:23 Materiał partnerski
zawór mieszający termostatyczny
Autor: ESBE Zastosowanie zaworu mieszającego w układzie z ogrzewaniem podlogowym

W nowoczesnych instalacjach stosuje się 2 rodzaje zaworów trójdrożnych (trójdrogowych), w zależności od przeznaczenia w układzie grzewczym. Są to zawory przełączające i mieszające. Jakie jest zadanie tych zaworów? Jak je właściwie dobrać, aby praca instalacji była optymalna? Jakie są konsekwencje błędnego dobrania wielkości zaworu trójdrożnego?

Spis treści

  1. Funkcja zaworu trójdrożnego przełączeniowego
  2. Jak dobrać zawór trójdrożny przełączeniowy?
  3. Funkcja zaworu trójdrożnego mieszającego
  4. Za duży lub za mały zawór trójdrożny mieszający - konsekwencje

Dobór właściwego zaworu trójdrożnego, także czterodrożnego jest bardzo ważny – pozwala uniknąć bardzo wielu problemów z użytkowaniem instalacji. Przewymiarowanie zaworu, czyli dobór zaworu zbyt dużego, będzie skutkowało chociażby niedokładną regulacją temperatury zmieszania. Z kolei montaż za małego zaworu to już niestety dużo większy problem.

Funkcja zaworu trójdrożnego przełączeniowego

Zawór trójdrożny (także czterodrożny) wykorzystywany jest do uzyskania odpowiedniego kierunku przepływu. Ważne jest w tym przypadku uzyskanie właściwego skierowania przepływu, najczęściej do jednego z dwóch odbiorników. Chodzi o zapewnienie możliwie łatwego przepływu i transportu energii bez strat.

Jak dobrać zawór trójdrożny przełączeniowy?

Zawór trójdrożny przełączeniowy ma proste zadanie - zminimalizować opory przepływu. Jego dobór jest dość łatwy i uzależniony od wielkości przyłączy. Oznacza to, że mając określoną średnicę podłączanego rurociągu, staramy się, aby podłączany zawór miał wielkość nie mniejszą niż średnica tegoż rurociągu. Dobór zaworu przełączającego można wyrazić zależnością:

DN zaworu  ≥  DN rurociągu

Funkcja zaworu trójdrożnego mieszającego

Zawór trójdrożny pozwala uzyskać właściwą temperaturę dostarczaną do odbiornika. Ważne jest w tym przypadku odpowiednie dobranie wielkości zaworu, aby uzyskać nie tylko optymalną wielkość przepływu, ale także odpowiedni przepływ czynnika gorącego ze źródła ciepła i zimnego, zawracanego z układu.

W przypadku zaworów mieszających mamy do czynienia z zależnościami przepływów w obiegach grzewczych i ich wzajemnego na siebie wpływu.

Jakie jest ryzyko montażu zaworu o niewłaściwie dobranej wielkości?

Za duży lub za mały zawór trójdrożny mieszający - konsekwencje

Przewymiarowanie zaworów mieszających to jeden z najczęściej popełnianych błędów przez instalatorów. Zamontowanie „na wszelki wypadek” większego zaworu mieszającego nie powoduje poważnych problemów. Przewymiarowany zawór trójdrogowy ma duże możliwości przepływu, więc jeżeli nie jest dobrany optymalnie pracuje jedynie w niewielkim zakresie swoich możliwości.

Zawór w połączeniu z siłownikiem starają się doprowadzić do właściwego mieszania czynnika ciepłego – ze źródła ciepła i zimnego – zawracanego z instalacji. Każdy minimalny ruch siłownika powoduje gwałtowne zmiany temperatury zasilania. Zbyt wysoka przy otwieraniu, zbyt niska przy zamykaniu. Regulacja w tym przypadku jest bardzo niedokładna, a największym problemem jest bardzo szybkie zużycie siłownika, pracującego niemal bez przerwy - sprowadza się do ciągłego poprawiania pozycji zaworu i próby ustawienia właściwej temperatury, która cały czas jest zbyt duża lub zbyt mała w stosunku do ustawień.

Większym zagrożeniem jest jednak niedowymiarowanie zaworu. Montaż zbyt małego zaworu mieszającego będzie powodował brak dostatecznej przepustowości i w konsekwencji problemy z uzyskaniem właściwej temperatury w pomieszczeniach czyli niedogrzanie.

zawory mieszające praca
Autor: ESBE Grafika przedstawia zachowanie zaworu mieszającego czterodrożnego (podobnie będzie zachowywał się trójdrożny) przy przewymiarowaniu
Zasady doboru zaworów
  • Zawory przełączające dobieramy wg średnicy przyłącza wg zasady: DN zaworu ≥ DN rurociągu.
  • Zawory mieszające należy dobierać wg obliczeń.
  • Konsekwencja przewymiarowania zaworu mieszającego to niestabilna praca i szybkie zużycie siłownika.
  • W typoszeregach zaworów mieszających istnieją modele o różnych wartościach przepływu z tą samą wielkością przyłącza – uwaga przy doborze.

Podobne efekty będą przy doborze zaworu regulacyjnego do średnicy instalacji lub, co gorsza, króćców podłączeniowych kotła. Kotły, zwłaszcza opalane paliwem stałym, wyposażone są w króćce zwymiarowane do instalacji starszego typu – grawitacyjnych. Dobór armatury na podstawie tego parametru będzie dużym błędem, ponieważ rzeczywiste potrzeby wielkości przewodów i armatury są znacznie mniejsze. Dodatkowo, przy wyborze zaworu i kierowaniu się jedynie średnicą instalacji można przewymiarować go nawet 10-krotnie. Przykład widoczny w poniższych tabelach pokazuje że zawór VRG130 DN15 występuje z wartościami Kvs od 0,4 do 4 m³/h.

VRG130 - gwint wewnętrzny

DN15 DN20 DN25
0,4 0,63 1 1,6 2,5 4 2,5 4 6,3 6,3
Rp½’’ Rp¾’’ Rp1’’
Kvs Moc KW Ogrzewanie podłogowe w m²
0,4 1,7 - 3,6 10 - 22
0,63 2,5 - 5,7 16 - 36
1 4 - 9 25 - 57
1,6 6,5 - 14,5 40 - 92
2,5 10 - 22,5 10 - 22,5
4 16 - 36 100 - 230
6,3 25 - 57 160 - 360
10 40 - 90 250 - 570

Uwaga: moc obliczona dla ∆t = 20K i ∆p = 3-15 kPa / ogrzewanie podłogowe obliczone dla: q = 55W/m² ∆t = 7K i ∆p = 3-15 kPa

Partnerzy
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Czytaj więcej